【摘 要】
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Fe-Ga合金是一种兼具高磁致伸缩系数和优良机械性能的新型磁致伸缩材料,且具有低饱和磁场、高磁导率、弱的温度依赖性、环境适应性强、经济适用等诸多优点。Fe-Ga合金表现出明显的磁致伸缩各向异性,强η(//轧向)织构可显著提升其磁致伸缩系数。已有研究报道,利用二次再结晶可制备出具有强η取向的Fe-Ga合金薄带。但过大的二次再结晶晶粒显著恶化材料的强度和韧性,因此,在细小的再结晶晶粒组织中强
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Fe-Ga合金是一种兼具高磁致伸缩系数和优良机械性能的新型磁致伸缩材料,且具有低饱和磁场、高磁导率、弱的温度依赖性、环境适应性强、经济适用等诸多优点。Fe-Ga合金表现出明显的磁致伸缩各向异性,强η(<100>//轧向)织构可显著提升其磁致伸缩系数。已有研究报道,利用二次再结晶可制备出具有强η取向的Fe-Ga合金薄带。但过大的二次再结晶晶粒显著恶化材料的强度和韧性,因此,在细小的再结晶晶粒组织中强化η织构对优化Fe-Ga合金板带的综合性能具有重要的意义。热轧作为板带成形的开端,其组织与取向将对随后冷轧及再结晶行为产生重大影响,因此调控初始特征是优化再结晶织构的重要手段之一。本研究基于热轧与叠轧相结合的方法优化初始状态,并采用冷轧与退火的方法,成功制备出具有强η织构特征的细晶Fe81Ga19合金薄带。利用背散射电子衍射(EBSD)技术,研究了初始晶粒尺寸与织构对再结晶织构形成的影响。主要结论如下:(1)通体受剪切应变的热轧板配以适当的冷轧和退火工艺可在细晶(20 μm)尺度下获得强η织构和高的磁致伸缩系数(109 ppm)。更强的η织构和更高的磁致伸缩系数(166 ppm)能形成于细小(80~90μm)的再结晶组织中。(2)初始取向特征对形变和再结晶织构影响显著。再结晶η织构依赖于形变γ织构中的{111}<112>组分,而形变{111}<112>组分主要来源于初始Goss取向。另外,合理的调控初始取向分布能弱化再结晶α取向,有望增强再结晶η取向。(3)初始晶粒尺寸对再结晶η织构的影响是依赖于初始取向的。若初始能形成强的Goss取向,适当增加初始晶粒尺寸能增强再结晶n织构;若初始Goss取向较弱,适当减小晶粒尺寸有利于再结晶η织构强化。(4)本文采用热轧与叠轧相结合优化初始状态的方法以及对初始态影响机制的深入探讨,可为今后制备具有理想的晶粒尺寸与织构特征的Fe-Ga合金提供重要的参考。
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